冷却塔作为火电厂循环冷却系统中重要的热力设备,其冷却性能直接影响凝汽器真空,进而影响机组能耗和发电效率,与电厂运行的经济性密切相关。以往火电厂冷却塔的节能问题常常被忽视,在大力倡导电厂节能降耗的今天,对火电厂冷却塔冷却效率的研究具有重要的现实意义。本文以自然通风双曲线逆流湿式冷却塔为研究对象,根据300MW火电机组基本热力系统的构成,遵循冷却塔模化准则,通过冷却塔模型设计参数计算和空气动力特性计算,确定了冷却塔模型的结构尺寸与系统,建立了火电厂循环水冷却系统试验装置。通过分析在影响冷却塔冷却效率的主要因素中,选择冷却塔通风量和循环水流量,进行了循环冷却水冷却性能试验,从冷却温差、冷却幅高、冷却效率系数和冷却数四个方面,分析了对冷却塔冷却性能的影响。在风机抽力试验和循环水流量试验研究的基础上,建立了冷却塔三维物理模型和三维数学模型,进行冷却塔内部空气动力场数值模拟,分析了通风量和环境侧风速度变化对塔内部流场和冷却温差的影响,通过模拟与试验结果的对比,验证了数值模拟方法的正确性,并探讨了侧风对冷却塔塔内流场与冷却效果的影响。基于侧风对冷却塔特征截面流场均匀性和冷却性能的影响,提出特征截面气流不均匀性系数的定义,并给出其计算方法,研究结果表明该系数能够作为评价冷却效率的一个指标。